El Grupo de investigación Liu Shuai de la Universidad de Zhejiang desarrolló un vector de entrega de arnm lipídico catiónico de un solo componente que apunta a las células T del bazo después de la administración intravenosa.

Nanopartículas lipídicas de cuatro componentes(LNPs)Se ha utilizado ampliamente en ensayos clínicos que comercializan vacunas contra el arnm covid - 19 y terapias con arnm masivo, demostrando su eficacia en la transmisión del arnm al hígado y los músculos. La distribución extrahepática dirigida de los fármacos arnm es de gran importancia para el tratamiento de una variedad de enfermedades que afectan a los órganos no hepáticos, especialmente la entrega específica de arnm al bazo y las células T proporciona una opción llamativa para la inmunoterapia contra el cáncer y la inducción de respuestas inmunes antivirales.

Sin embargo, la entrega dirigida de arnm a tejidos extrahepáticos sigue siendo en gran medida un desafío importante para limitar el desarrollo de sus aplicaciones. Las técnicas actuales de Diana esplénica a menudo se realizan a expensas de la eficiencia de la transfección o la disminución de la eficacia, lo que resulta en que la expresión general de arnm en el bazo sigue siendo menor que en el hígado cuando se utilizan nuevos vectores de entrega.

18 de abril de 2024, deGrupo de investigación Liu Shuai de la facultad de farmacia de la Universidad de ZhejiangEnAngewandte Chemie Edición InternacionalPublicado en elLípidos catiónicos de un solo componente para la entrega sistémica de ARNm a células T esplénicasTesis de Investigación. Este estudio propone:Lípidos catiónicos ricos en Aminas secundariasPuede ser independientePortador de un solo componenteEntrega efectiva de arnm in vitro e in vivo.Además, estos vectores ayudan a entregar de manera efectiva el arnm a los subgrupos de células T del bazo después de la administración intravenosa, mostrando un gran potencial para la aplicación de inmunoterapia. Esta simple estrategia amplía la utilidad de los lípidos en la entrega de arnm extrahepático y proporciona nuevas ideas para el desarrollo de vectores fuera del lnp para promover aún más el desarrollo de campos precisos de terapia con arnm.

Como parte importante de la mayoría de los portadores de lnp de cuatro componentes, se han estudiado y diseñado una variedad de lípidos catiónicos que contienen Aminas terciarias.(Un-R-T)Generalmente se sintetiza a través de grupos aminérgicos y análogos de resina o acrílicos. Controlando cuidadosamente la temperatura de reacción y la relación Mole del material de partida de la apertura del anillo de epoxidación y la adición de michael, se pueden obtener lípidos catiónicos ricos en Aminas intermedias.(An-R-S) (Figuras 1B y 1C)Y se utilizan lípidos catiónicos ionizables diseñados como un sistema de carga de un solo componente para preparar nanopartículas de lípidos catiónicos / arnm.(CLN).

Figura 1. diseño y síntesis de portadores lipídicos catiónicos de un solo componente

Los experimentos de detección in vitro mostraron que,Lípidos catiónicos de iones eléctricos ricos en Aminas secundarias(anep - S y An - AC - s)Mediando una fuerte expresión de arnm y una Citotoxicidad mínima, el mejor candidato mostró lípidos de Aminas terciarias(an - EP - T y An - AC - t)Alta eficiencia de entrega de 4 órdenes de magnitud.En comparación con ALC - 0315 lnps, te - ep10 - S clns, que tiene una buena eficiencia de zui, mostró una mejora de 43 veces.

En la Unión / encapsulamiento del arnm, los lípidos de Amina terciaria solo mostraron una tasa de unión baja al arnm inferior al 60%, mientras que los lípidos de Amina secundaria única alcanzaron una tasa de Unión al arnm del 95%.(figura 2d). El tamaño de la preparación de cln por pipeta es relativamente grande, y el tamaño de las partículas se puede reducir efectivamente confiando en equipos microfluídicos.El tamaño óptimo se mantiene ende 100 nm左右. debido a que los lípidos An - R - S son ricos en Aminas secundarias y colas hidrofóbicas, la acción estática e hidrofóbica del arnm garantiza la estabilidad de los clns, incluso en un 10% de suero bovino fetal a 4 ° C(FBS)Después de siete días de incubación en suero, los cln bajo este diseño se mantuvieron estables.(figura 2e).

Determinación de la Hemólisis por ruptura de glóbulos rojos y transferencia de energía por resonancia fluorescente(Fret)Análisis de fusión lipídica analizado que muestraNo hay diferencias significativas en la fuga in vivo entre los dos lípidos ricos en aminas.(figura 2g). La imagen de fluorescencia confocal confirma la fuga efectiva de las Aminas secundarias optimizadas clns del cuerpo interno(figura 2h). por el contrario, los vectores correspondientes a las Aminas terciarias median una fuga endógena limitada debido a la baja ingesta celular. Estos resultados destacan los avances logrados por los lípidos catiónicos ionizables de un solo componente para superar múltiples barreras de entrega. Además, el cln basado en Aminas secundarias es superior a las Aminas terciarias debido a la mayor Unión al arnm y la ingesta celular.

Figura 2. análisis de la estructura, actividad y propiedades físico - químicas del lipídico catiónico de un solo componente cln

El estudio evaluó aún más la Diana orgánica de los cln mediante una dosis intravenosa de 0,25 mg / kg en ratones c57bl / 6.(figura 3a). A diferencia de los lnps dirigidos principalmente al hígado, los lípidos catiónicos ionizables de un solo componente median principalmente la expresión de arnm en el bazo dirigido.

Te - ep8 - S tieneDos colas hidrofóbicasyCinco Aminas intermediasLos cln obtenidos obtuvieron la expresión más alta de arnm en el bazo(figura 3b). su expresión de Luciferasa mediada es varios órdenes de magnitud más alta en el bazo y aumenta de forma dependiente de la dosis.

Figura 3. entrega de arnm in vivo de clns de un solo componente

El modelo de ratón ai9 con el sistema de recombinación loxp - CRE puede inducir la expresión de tdtomato en presencia de la proteína recombinante CRE para eliminar la Caja de señalización de terminación de transcripción(stop cassettes). Los experimentos han demostrado que los te - ep8 - S clns cargados con arnm CRE promueven de manera efectiva la expresión de proteínas en el bazo y casi el 6% de las células T se transfirieron después de la administración por vía intravenosa(figura 4b, c).

Figura 4. te - ep8 - scln median la traducción de arnm de células T del bazo

Los lípidos catiónicos de un solo componente propuestos en este estudio se utilizan directamente en la construcción de vectores, que sonFármacos arnmOfrece otra opción de entrega y existe el potencial de entregar arnm a tejidos extrahepáticos. El método de portador de un solo componente basado en Aminas secundarias propuesto en este trabajo se puede extender a una amplia gama de portadores de lípidos y polímeros catiónicos, abriendo una nueva dirección de investigación para el desarrollo ulterior de la tecnología y aplicaciones de transmisión de arnm.